درخت حوزه‌های تخصصی

آلودگی خاک ناشی از فلزات سنگین، یکی از مخاطرات مهم محیطی است که بر ویژگی اکوسیستم ها تاثیر گذاشته و تنوع زیستی که شرط اصلی پویایی، تعادل و پایداری اکوسیستم می باشد، را با مشکلات جدی روبه رو می سازد. بنابراین، شناخت عوامل مهم در قابلیت جذب فلزات سنگین می تواند در مدل سازی و فهم تأثیرات این فلزات در خاک حائز اهمیت باشد. در پژوهش حاضر به منظور بررسی تاثیر نوع کاربری زمین بر ویژگی های خاک و همچنین قابلیت جذب فلزات سنگین روی، مس، منگنز و آهن، در سال 1390، تعداد 116 نمونه خاک از سه کاربری جنگل پهن برگ، سوزنی برگ و مرتع در پارک چیتگر در غرب تهران، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در این پژوهش فرم قابل جذب فلزات مس، روی، آهن و منگنز و همچنین ویژگی های درصد کربن آلی، بافت خاک، PH و درصد کربنات کلسیم نیز اندازه گیری شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که نوع کاربری بر مقدار منگنز، روی و مس قابل جذب اثر معنی داری داشت به طوری که مقدار روی(mg/kg44/4) در کاربری پهن برگ، 5/2 برابر نسبت به مرتع بیشتر بود. در حالی که مقدار آهن قابل جذب در بین سه نوع کاربری اختلاف معنی دار نشان نداد. همچنین، نوع کاربری بر خصوصیات خاک از جمله مقدار کربن آلی نیز تاثیرگذار بود. از طرف دیگر، نتایج آنالیز همبستگی بین مقادیر کربن آلی خاک و برخی از فلزات سنگین همبستگی بالایی به ویژه با مقدار روی قابل جذب (76/0) نشان داد. بنابراین، تغییر کاربری و کاشت جنگل از طریق تاثیر بر ویژگی های خاک به ویژه تاثیر بر مقدار ماده آلی بر زیست فراهمی فلزات موثر بود.

دمای سطح زمین (LST) اطلاعات مهمی را در مورد فرایندهای تبادل انرژی متاثر از کاربری و پوشش زمین فراهم می نماید. بنابراین هدف از این تحقیق، ارزیابی الگوهای LST طی یک دوره زمانی آتش سوزی جنگل های کوه خائیز در منطقه گچساران بوده است. منطقه مورد مطالعه از وسعتی معادل 56/68 کیلومتر مربع برخوردار بوده است. در تاریخ 2 خرداد 1399 حریقی در این منطقه رخ داده و تا 12 خرداد ادامه داشته است. برای این بازه زمانی با استفاده از ماشین بردار پشتیبانی (SVM)، نقشه کاربری زمین (LULC) ترسیم شد. نتایج نشان داد که از پهنه جنگلی که معادل 61/4 کیلومتر مربع بوده تنها 42/0 کیلومتر مربع باقی مانده و بقیه در حریق از بین رفته است. شاخص LST در این بازه زمانی از مقادیر حداقل و حداکثر 1/26 تا 11/53 درجه سلسیوس به 2/33 تا 23/57 درجه سلسیوس رسیده و افزایش 7 درجه ای را در دمای حداقل نشان می دهد. شاخص NDVI نشان از تخریب 65/9 کیلومتر مربع از پوشش گیاهی و جنگل داشته است. نسبت NDSI نیز به میزان 515/0 افزایش یافته است. بین شاخص LST و NDVI همبستگی منفی برقرار بوده و در روز 25 اردیبهشت و 10 خرداد به ترتیب معادل 52/0- و 31/0- بوده است. بیشترین همبستگی مثبت نیز به میزان 59/0 بین LST و NDSI برقرار بوده است. نتایج نشان می دهد که اتش سوزی باعث تخریب 91 درصد پوشش جنگلی منطقه شده و وسعت زمین های بایر را از 86/63 کیلومتر مربع به 07/68 کیلومتر مربع افزایش داده است.

ازجمله مسائلی که در بین اقلیم شناسان امروزه مورد اختلاف قرار دارد، وجود تغییرات اقلیمی یا تغییر روند در متغیرهای جوی است. هدف اصلی در این تحقیق آشکارسازی پیامدهای تغییر اقلیم بر متغیرهای بارش و دما، و پیش بینی دما و بارش در حوضه ی آبریز کابل می باشد. برای ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر متغیرهای بارش و دما، آشکارسازی، روندیابی، پیش بینی و تحلیل دقت مدل ها انجام گرفت. در این فرایند از روش های آنومالی، آزمون نا پارامتریک من-کندال، شیب سنس، مدل لارس (گزارش ششم) و ضریب همبستگی، ضریب تعیینr, R2, RMSE, NRMSE استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که در حوضه ی آبریز کابل، میانگین بارش سالانه در سطح اطمینان 05/0 از روند افزایشی برخوردار بوده و میانگین سالانه ی دما در سطح اطمینان 05/0 روند افزایشی داشته و فصل بارندگی از زمستان به تابستان تغییر تدریجی نموده است. به عبارت دیگر، مقدار سالانه ی بارش در بازه ی زمانی 1979-2020 تقریباً 30/0 درصد یا معادل 93/0 میلی متر افزایش غییر محسوس و دما به طور قابل توجهی افزایش یافته است که تقریباً 8 درصد یا معادل 2/1 درجه سانتی گراد افزایش را نشان می دهد. پیش بینی ها نشان می دهد که روند افزایش دما و کاهش بارش نسبت به دوره ی پایه (1991-2021) در بازه ی زمانی 2021-2050 ادامه خواهد داشت. در تمامی سناریوهای SSP1-2.6،SSP2-4.5  وSSP5-8.5  دمای کمینه به ترتیب به میزان 4/0، 5/0 و 6/0 درجه سلسیوس و دمای بیشینه به میزان 6/0، 7/0 و 8/0 درجه سلسیوس نسبت به دوره پایه، افزایش و بارش سالانه نیز حدود11درصد نسبت به دوره پایه کاهش خواهد داشت؛ بنابراین بر اثر تغییرات اقلیمی افزایش دما و تغییر الگوی بارش،  احتمال وقوع سیلاب و خطرات مرتبط با آن در آینده جدی تر خواهد شد. از این جهت مطالعات متغیرهای بارش و دما تحت شرایط تغییر اقلیم بسیار ضروری بوده و  راهبردهای سازگاری با تغییر اقلیم و افزایش تاب آوری پیشنهاد می شود.

تغییر اقلیم و پوشش سطحی/تغییر کاربری اراضی دو پدیده به هم پیوسته هستند که تأثیرات عمیقی بر یکدیگر و بر محیط زیست می گذارند. این مطالعه به بررسی پیامدهای متقابل این دو پدیده در استان گلستان طی دو دهه گذشته می پردازد. داده های مورداستفاده شامل تصاویر ماهواره ای دما، بارش، شاخص پوشش گیاهی (NDVI) و همچنین داده های مربوط به پوشش سطحی/کاربری اراضی سال 2000 و 2020 می باشد. یافته ها نشان می دهد که 10.4 درصد از اراضی استان دچار تغییر پوشش سطحی/کاربری شده و بیشترین سهم مربوط به اراضی بایر بوده است. در مقابل، پوشش گیاهی تنک و پوشش درختی بیشترین افزایش مساحت را تجربه کرده اند. خشک سالی های طولانی مدت و کاهش سطح آب دریای خزر عامل اصلی تبدیل بدنه های آبی به پوشش های دیگر بوده اند. از نظر اقلیمی، در اکثر مناطق استان گلستان، به ویژه در نیمه شرقی، بخش های میانی و کوهپایه ای، افزایش معنی داری در دمای شبانه مشاهده شده است. در مقابل، در سواحل شرقی به دلیل پس روی دریای خزر کاهش دمای شبانه و در برخی مناطق افزایش پراکنده دمای روزانه گزارش شده است. همچنین، کاهش بارش سالانه در نیمه شمالی و شرقی استان که عمدتاً جزو مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می شوند، آشکارشده است. تجزیه وتحلیل نشان داد که همگامی دمای شبانه با تغییرات پوشش سطحی از درجه اول اهمیت برخوردار بوده و بارش سالانه در مرتبه بعد نقشی قابل توجه در تغییرات پوشش سطحی ایفا می کند. این مطالعه شواهدی از تأثیرگذاری متقابل تغییرات اقلیمی و پوشش سطحی در استان گلستان ارائه می دهد. به طوری که خشک سالی، افزایش دما و تغییر الگوی بارش به تغییر کاربری اراضی منجر شده و در مقابل، تغییر کاربری اراضی نیز می تواند بر الگوهای اقلیمی محلی تأثیر بگذارد

در بررسی پیش رو به بررسی ریخت زمین ساخت و لرزه خیزی بخشی از ایران مرکزی پرداخته شده است. پهنه بررسی شده در برگیرنده ی گسل های لکرکوه، رفسنجان، طبس، نایبند، بردسیر و کوهبنان و گسل های ایران مرکزی است. با تهیه نقشه های لرزه خیزی گستره مشخص شد که این گستره پیش از دوران ثبت دستگاهی و نیز دوره دستگاهی نشانه بارزی از جنبا بودن گسل های لکرکوه، کوهبنان، راور، طبس و نایبند را به نمایش می گذارد. بررسی ریخت شناسی سطحی در بخش شمالی ایران مرکزی با به کارگیری پیکره های گوگل ارث، جابه جا شدن لایه های سطحی توسط گسل های جنبا را نمایش داد. این لایه های جابه جا شده در نزدیکی گسل های طبس، نایبند، پشت بادام و بیابانک می باشند. ریززمین لرزه های برگرفته شده از شبکه لرزه نگاری موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، بیشتر در پیرامون گسل های طبس، نایبند، لکرکوه، بردسیر، داوران، کوهبنان و رفسنجان روی داده اند. زمین لرزه های بزرگتر در پیوست چندگانه گسل های شهداد – گلباف – لکرکوه – کوهبنان – نایبند روی داده اند. با به کارگیری شکل موج زمین لرزه ها و کاربرد روش نخستین موج P رسیده از ایستگاه ها در نرم افزار سایزن، سازوکار تکه هایی از گسل های کوهبنان و لکرکوه برپایه حل سازوکار زمین لرزه ها، از گونه راستالغز راست بر و معکوس بوده که پیشتر در تکه های دیگر نیز با همین سازوکار جنبش داشته اند. برپایه پراکندگی زمین لرزه ها، شهر هایی مانند طبس، کوهبنان، زرند، و شهر کرمان و همچنین روستاهای زیادی در معرض خسارت های مالی وجانی زیادی قرار گرفته و خواهند گرفت. بنابراین، بررسی های لرزه شناسی در خاور ایران مرکزی و ریخت زمین ساخت سطحی در باختر ایران مرکزی، به ترتیب به دلیل لرزه خیز بودن جنبش گسل ها و بی لرزه بودن جنبش آنها بسیار مهم می باشد.

زمین لغزش یکی از پدیده هایی است که رخداد آن سبب ایجاد خسارات زیادی به ویژه در مناطق کوهستانی می شود. بنابراین ارزیابی و شناخت عوامل مؤثر بر وقوع رخداد زمین لغزش در مناطق کوهستانی امری ضروری است. هدف از این پژوهش شناسایی عوامل مؤثر بر زمین لغزش در جاده آستارا تا تونل نمین با استفاده از مدل MLP می باشد. مدل MLP یکی از مدل های کارآمد شبکه عصبی است که توانایی حل مسائل پیچیده را دارد. برای شناسایی عوامل مهم در رخداد زمین لغزش با توجه به مطالعات میدانی 8 عامل شناسایی شده است که شامل: زمین شناسی، پوشش گیاهی، فاصله از جاده، کاربری راضی،  شیب، جهت شیب، ارتفاع، نقاط واقعی زمین لغزش استفاده شده است. بعد از پیش پردازش ها تمام لایه ها وارد نرم افزارSPSS MODELER شده و مدل سازی با 8 نورون ورودی 6 نورون میانه و 1 خروجی طراحی شده است. نتایج این پژوهش نشان داده که خروجی وزنی مدل MLP بیشترین ارزش وزنی را برای لایه زمین شناسی با مقدار 26/0 برای لایه کاربری اراضی و فاصله از جاده به ترتیب مقدار 14/0 و 13/0 اختصاص داده است. هم چنین در بخش اعتبار سنجی مدل مقدار AUC عدد 948/0 در بخش آموزش و 962/0 در بخش تست شبکه را نمایش می دهد که گویای این است که مدل هم در بخش آموزش و هم در بخش تست دارای اعتبار بالایی می باشد بنابر این نتیجه گیری می شود که عامل زمین شناسی نسبت به سایر عوامل در رخداد زمین لغزش در منطقه تأثیر زیادی دارد و درنهایت پیشنهاد می گردد در مطالعات آتی برای مطالعه و ارزیابی زمین لغزش و حرکات دامنه ای از مدل های یادگیری ماشینی و هوش مصنوعی استفاده شود

از مهم ترین منابع عدم قطعیت در مباحث تغییر اقلیم به کارگیری مدل های مختلف گردش عمومی است که خروجی های متفاوتی را برای متغیر های اقلیمی تولید می کند. در کل استفاده از چندین مدل گردش عمومی و یا روش های اجرای ترکیبی مدل ها (EP) برای تأکید بر عدم قطعیت در پیش نمایی اقلیم، به علت تفاوت های ساختاری در مدل های جهانی اقلیم و همچنین عدم اطمینان در تغییرات شرایط اولیه مدل ها یکی از راهکارهای کاهش عدم قطعیت مدل های گردش عمومی است. برای این منظور داده های ایستگاه سینوپتیک کرمانشاه در بازه زمانی 1976 تا 2005 از سازمان هواشناسی و داده های ریزگردانی شده حاصل از 21 مدل گردش عمومی از سایت NASA (NEX-GDDP) برای دوره گذشته (2005-1976) و آینده (2049-2020) تحت سناریو RCP4.5 دریافت و پس از اطمینان از صحت داده ها و پیش پردازش های لازم، عدم قطعیت مدل های گردش عمومی بررسی و جهت کاهش عدم قطعیت آن ها از روش های مختلف اجرای ترکیبی استفاده شد. نتایج مقایسه مدل ها نشان داد که مدل های MRI-CGCM3، MPI-ESM-LR، BNU-ESM، ACCESS1-0، MIROC-ESM، MIROC-ESM-CHEM و MPI-ESM-MR از عملکرد مناسب تری در شبیه سازی دما و بارش برخوردار بوده اند. همچنین چنانچه انتظار می رفت بیشترین وزن به مدل هایی که کمترین خطا را داشته اند تعلق گرفته است، به گونه ای که این مدل ها بیشترین وزن را در مدل سازی بارش، دمای حداکثر و دمای حداقل دوره گذشته داشته اند و می توانند به عنوان مناسب ترین مدل های پیش نمایی در آینده معرفی شوند که دارای کمترین عدم قطعیت در شبیه سازی دما و بارش می باشند. بررسی نتایج ضرایب آماری روش های مختلف اجرای ترکیبی نشان داد که روش اجرای ترکیبی تعدادی از مدل ها (MEP) با ضریب تعیین (R2) 95/0 و ضریب کارایی (ME) 92/0 تخمین بهتری را در مقایسه با داده های دوره پایه در ایستگاه سینوپتیک کرمانشاه ارائه داده است و درنهایت این روش به عنوان بهترین روش اجرای ترکیبی مدل های گردش عمومی در نظر گرفته شد.

این پژوهش با هدف تحلیل اثرات فرآیندهای تکتونیکی فعال بر ویژگی های ژئومورفولوژیکی و ارزیابی پتانسیل وقوع ناپایداری های دامنه ای در حوضه آبریز شهرچای ارومیه انجام شده است. برای دستیابی به این هدف، از تلفیقی از شاخص های مورفوتکتونیک(مانند ناهنجاری سلسله مراتبی آبراهه ها، تراکم ناهنجاری ها و نسبت انشعابات)، مدل سازی آماری رگرسیون لجستیک، و تحلیل داده های سنجش از دور و داده های میدانی بهره گرفته شد. نتایج حاصل از مدل رگرسیون لجستیک(با دقت ROC=0.922) نشان می دهد که حدود 43/13 درصد از ناپایداری های ثبت شده در نواحی با لیتولوژی متوسط تا مقاوم، در فاصله کمتر از ۱ کیلومتر از گسل های فعال واقع شده اند. همچنین 87/25 درصد از این ناپایداری ها در فاصله ای کمتر از ۳ کیلومتر از رودخانه ها و ۹۰ درصد از آن ها در فاصله ای کمتر از ۲ کیلومتر از جاده ها با پوشش گیاهی کم تراکم یا فاقد پوشش مناسب رخ داده اند.تحلیل پهنه بندی خطر ناپایداری نیز نشان می دهد که بیشترین خطر در ارتفاعات بین ۱۲۶۸ تا ۲۰۰۰ متر و در دامنه های با جهت جنوبی متمرکز است. یافته ها بیانگر نقش مؤثر تکتونیک فعال، شیب زمین، و زیرساخت های انسانی(مانند جاده ها) در تشدید فرآیندهای ناپایداری دامنه ای است. بر این اساس، اتخاذ رویکردی یکپارچه در مدیریت خطر، احیای پوشش گیاهی طبیعی، و اعمال محدودیت های کاربری اراضی در مناطق پرخطر ضروری به نظر می رسد.

این پژوهش به تحلیل ساختار و تغییر رژیم خشکسالی های ایران طی دوره ی ۱۹۵۸ تا ۲۰۲۲ با بهره گیری از رویکرد خوشه بندی سه بعدی می پردازد. در این راستا، داده های اقلیمی با وضوح مکانی بالا (در حدود ۴ کیلومتر) از مجموعه ی داده های TerraClimate مورد استفاده قرار گرفته است. با آستانه گذاری مقادیر scPDSI و شناسایی مؤلفه های متصل در فضای مکان زمان، خوشه های خشکسالی به عنوان رخدادهای پیوسته استخراج گردیدند. جهت پالایش خوشه ها، فیلتر حداقل اندازه اعمال شد که مقدار بهینه ی آن براساس روش بهینه سازی هندسی زاویه تعیین گردید. نتایج نشان می دهد رژیم خشکسالی ایران به ویژه پس از دهه ی ۲۰۰۰ دچار دگرگونی چشمگیری شده است؛ به طوری که الگوی غالب از رخدادهای پراکنده و کوتاه مدت به سامانه های پایدارتر و گسترده تر تبدیل شده است. یافته ها حاکی از آن است که بعد از سال ۲۰۰۰، خوشه های خشکسالی بزرگ تر، بادوام تر و از نظر مکانی وسیع تر شده اند. به موازات این تغییر رژیم، مناطق مرکزی، غربی، شمال شرقی و شمال غربی کشور( که پیش تر کمتر در کانون خشکسالی های شدید بودند) به کانون های جدید خشکسالی های پایدار تبدیل شده اند و تعداد و طول دوره های خشکسالی در آن ها به طور معناداری افزایش یافته است.این چارچوب خوشه بندی سه بعدی و بهینه سازی آستانه، نوآوری روش شناختی مهمی را در مطالعه ی خشکسالی ارائه می دهد.

در سال های اخیر پدیده فرونشست و وقوع آن در دشت ها، مناطق شهری و زیرساخت های حمل و نقل کشور ایران به نگرانی عمده ای تبدیل شده است. از این رو مطالعه حاضر، به بررسی اثرات این پدیده بر راه آهن مشهد-سرخس پرداخته است؛ چرا که این خط آهن با قرارگیری در منتهی الیه شرقی شبکه ریلی ایران و اتصال آن به کشور های حوزه آسیای میانه، نقش مهمی در واردات و صادرات ایران ایفا می کند. در راستای بررسی میزان فرونشست این مسیر، با پردازش 151 تصویر راداری سنجنده سنتینل-1 به کمک الگوریتم نوین NSBAS و پیش پردازش داده ها در سامانه LiCSAR نرخ تجمعی فرونست در بازه زمانی 2017 تا 2023 محاسبه شد و به جهت تقلیل اثرات جوی از سامانه GACOS استفاده گردید. در گام بعد برای بررسی نقش پوشش اراضی بر فرونشست، به کمک سامانه متن باز Goolge Earth Engine نقشه پوشش اراضی محدوده مطالعاتی با چهار طبقه کاربری تولید شد. سپس پروفیل فرونشست در راستای ریل تولید و برای ارزیابی ارتباط فعالیت های کشاورزی و فرونشست، پروفیل فرونشست با طبقات کاربری اراضی تلفیق شد. نتایج پردازش InSAR نشان داد که سه پهنه فرونشستی در مسیر ریل وجود دارد؛ به طوری که برخی نواحی تا بیش از 200 میلی متر فرونشست داشته اند و محل وقوع فرونشست نیز عمدتاً در مناطق دارای فعالیت کشاورزی متمرکز قرار گرفته است. این مطالعه کیلومتر 0 تا 60 این مسیر را که دارای پل های روگذر و زیرگذر متعدد است، به عنوان پرمخاطره ترین بخش مسیر از نظر شدت فرونشست شناسایی کرد.

علیرغم پیشرفت های قابل توجه در مدل های هیدرولیکی، عدم درک کامل فرآیندهای سیلاب و تغییرات مکانی-زمانی ورودی های مدل (مانند توپوگرافی و زبری سطح)، دقت پیش بینی سیلاب را محدود کرده است. در پژوهش حاضر، تأثیر معادلات محاسباتی بر دقت مدل HEC-RAS در تهیه نقشه خطر سیل بررسی شد. به همین منظور متغیرهای جریان آب برای دبی های 15، 34 و ۱۰۰۰ مترمکعب بر ثانیه در یک بازه ۳ کیلومتری از رودخانه پایین دست شهر خرم آباد شبیه سازی شدند. نتایج تحلیل حساسیت نشان داد که این مدل به عواملی نظیر ضریب زبری مانینگ، ابعاد شبکه محاسباتی و روش حل معادلات حاکم بر جریان حساسیت بالایی دارد. در میان خصوصیات هیدرولیکی مختلف، تراز سطح آب کمترین حساسیت را نسبت به معادلات محاسباتی نشان داد. عملکرد مدل در شبیه سازی جریان اندازه گیری شده در ماه فروردین و آبان ۱۴۰۳، با استفاده از روش حل موج پخشیده، به مراتب بهتر بود. در مقابل، برای سیلاب فروردین ۱۳۹۸، روش حل معادلات موج دینامیک نتایج بهتری را ارائه داد. تحلیل های انجام شده از طریق ارزیابی پارامترهای اندازه گیری شده (عمق، سرعت و عرض گسترش جریان) و نتایج شبیه سازی چهار مقطع مشاهداتی، با استفاده از شاخص های آماری RMSE و MAPE، انجام گردید. نتایج نشان داد که در اکثر مقاطع، سیلاب به کرانه ها گسترش یافته و در مقطع پل (مقطع D) به دلیل محدودیت عرضی، عمق و سرعت بیشتری به ثبت رسیده است. به طور کلی، در شرایطی که کانال مقطع پر ظرفیت مناسبی برای دبی ورودی داشته باشد، روش حل موج پخشیده انتخاب بهتری است. در مقابل، برای دبی های با دوره بازگشت بالا و در شرایطی که جریان به سمت سیلاب دشت گسترش می یابد، انتخاب معادلات موج دینامیک برتر خواهد بود.

ایران با داشتن مناطق کوهستانی پهناور و به دلیل ویژگی های زمین شناسی، اقلیمی و لرزه خیزی، مستعد وقوع زمین لغزش های متعدد است. با توجه به تنوع توپوگرافی و شرایط آب و هوایی، این مخاطره در بسیاری از مناطق کوهستانی کشور رخ می دهد. هدف این پژوهش، شناسایی نواحی دارای پتانسیل لغزش و کاهش ریسک و خسارت های ناشی از این پدیده در حوضه آبریز دماوند است. حوضه آبریز دماوند با وسعت 8/757 کیلومترمربع در انتهای شمال شرقی حوضه آبریز دریاچه نمک واقع شده است. روش کار شامل ترکیبی از مطالعات کتابخانه ای، میدانی و استفاده از تصاویر راداری می باشد. پس از بررسی های میدانی و تفسیر عکس های هوایی، بیش از 500 زمین لغزش شناسایی شد. سپس 13 عامل احتمالی مؤثر در فرایند بروز زمین لغزش استخراج و نقشه های آنها تهیه گردید. به منظور تهیه نقشه پهنه بندی استعداد زمین لغزش از روش نسبت فراوانی (FR) استفاده شد که نقشه حاصل با دقت 7/81 درصد تهیه گردید. در این روش، سه عامل شاخص تراکم پوشش گیاهی، شیب و شاخص تری توپوگرافی (TWI) که نشان دهنده میزان آب انباشته شده در مناطق مختلف است، بیشترین تاثیر را در وقوع لغزش دارند. همچنین برای برآورد میزان جابجایی زمین و شناسایی دامنه های فعال منطقه از روش تداخل سنجی تفاضلی راداری (DInSAR) استفاده شد و پردازش های لازم بر روی تصاویر سنتینل-1 در بازه زمانی دو ساله انجام گرفت. نتایج نشان داد که در محدوده مطالعاتی، بیشترین حرکات دامنه ای در مناطق شمالی حوضه آبریز مشاهده می شود. به دلیل دقت بسیار بالا نقشه های جابجایی زمین و پهنه بندی استعداد زمین لغزش و دغدغه شناسایی نواحی مخاطره آمیز، منطقه مورد مطالعه به سه پهنه تقسیم گردید. نقشه نهایی می تواند به عنوان چارچوبی برای پایش، برنامه ریزی و اتخاذ استراتژی مناسب جهت توسعه پایدار در مناطق حساس استفاده شود.

فرسایش خاک از مهمترین مشکلاتی است که طی سال های اخیر زندگی بشر را تحت الشعاع قرار داده است. نوع و شدت فرسایش خاک در یک منطقه، تابع شرایط اقلیمی، پستی بلندی زمین، خاک و کاربری اراضی است. که در این میان اهمیت کاربری اراضی به دلیل نقش مؤثر انسان بر آن نسبت به دیگر عوامل زیادتر است. در این پژوهش جهت برآورد میزان فرسایش و رسوب حوضه آبریز زیمکان با بکارگیری دو روش MPSIAC و EPM، که هرکدام به ترتیب نه عامل(زمین شناسی، خاک، آب و هوا، رواناب، توپوگرافی، پوشش گیاهی، کاربری اراضی، وضعیت فعلی فرسایش و فرسایش رودخانه ای) و چهارعامل (فرسایش، استفاده از زمین، حساسیت خاک و شیب متوسط حوضه) را مورد ارزیابی قرار می دهند. و در ادامه از نرم افزار ArcGIS و تصاویر سنجنده ماهواره Sentinel2 در محیطENVI 5.3  جهت تهیه لایه های مرتبط استفاده گردید. نتایج نشان داد که مقادیر فرسایش در دو مدل MPSIAC و EPM  به ترتیب 9/5142، 2/6401 تن در سال و میزان رسوب به ترتیب  63/2461 ،72/3624 تن در سال و کلاس و شدت فرسایش پذیری حوضه از لحاظ هدر رفت خاک در وضعیت شدید قرار دارد. بیشترین شدت فرسایش و تولید رسوب در بخش های جنوب و جنوب غرب حوضه مشاهده شد. لذا اعمال سیاست های مدیریتی و حفاظتی در سطح حوزه ضروری است و همچنین مشخص شد که نتایج روش MPSIAC نسبت به روش EPM به مشاهدات واقعی در حوضه نزدیک تر می باشد. 

پژوهش حاضر، با توجه به ماهیت مسئله و موضوع موردبررسی، از نوع توصیفی-تحلیلی و از نوع مطالعات کاربردی با هدف شناسایی عوامل تنش زای اکولوژیکی ناشی از تغییر اقلیم تالاب ها، انجام شده است. درقسمت تغییر اقلیم داده های شبیه سازی شده میانگین بارندگی حاصل از مدل HadCM3 در LARS-WG تحت سناریو SRA1B بین سال های 2021 تا 2050 برﺁورد شده است. به منظور وزن دهی به گزینه های ریسک و همچنین شاخص های موثر برآورد سطح ریسک از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی و نرم افزار Expert Choice بهره گیری شد. بر اساس نتایج مدل سازی، سری های بارش در ایستگاه اینچه برون با روند کاهش تقریبی همراه بوده است. همچنین دمای حداکثر و دمای حداقل روند افزایشی را نشان می دهند. بر طبق نتایج، ریسک های تهدید کننده تالاب، خشکسالی، وقوع کم آبی، افزایش تبخیر و تعرق، رسوب و پر شدن و از بین رفتن زیستگاه می باشد. با توجه به اینکه سطح مهم ترین ریسک های شناسایی شده بر اساس اصل ALARP (ارزشیابی ریسک) در طبقه بندی زیاد و متوسط می باشند، باید نسبت به کنترل، حذف یا کاهش ریسک ها اقدام کرد. با توجه به اینکه خشکسالی مهم ترین ریسک می باشد،  طراحی شبکه پایش خشکسالی و محاسبه و تخصیص حق آبه زیست محیطی تالاب ها مهم ترین راهکارهای مدیریتی برای جلوگیری از بحران خشکسالی می باشند.

قرار گرفتن در معرض ذرات ریز (PM2.5) آلاینده هوا، به ویژه در مناطقی که میانگین سالانه آن از دستورالعمل های سازمان بهداشت جهانی فراتر است، به طور قابل توجهی بر سلامت عمومی تأثیر می گذارد. در ایران، افزایش سطح مواجهه با PM2.5، به میزان قابل توجهی بر مرگ و میر در میان بزرگسالان نقش داشته است. محدودیت های پوشش مکانی و شکاف مقطعی داده های ایستگاه های پایش زمینی، چالش هایی را در مدیریت مؤثر کیفیت هوا ایجاد نموده است. محصولات فناوری های سنجش از دور، مانند عمق نوری آئروسل (AOD) برگرفته از حسگرهای MODIS، جایگزین امیدوارکننده ای در برآورد PM2.5 به شمار می روند. در مقاله حاضر، تحقیقات پیشین در زمینه استفاده از الگوریتم های یادگیری ماشین در برآورد غلظت PM2.5 بر اساس داده های AOD، مرور شده است. تجزیه و تحلیل ساختاری 127 مطالعه انتخاب شده، همبستگی های متفاوتی را بین AOD و PM2.5 نشان داد (R2 در محدوده 48 تا 99%)، که می تواند با بهره گیری از متغیرهای کمکی نظیر شرایط هواشناسی و عوامل محیطی، بهبود یابد. اگرچه ادغام این متغیرها، دقت برآورد را افزایش می دهد، ولی در عین حال، پیچیدگی و خطاهای بالقوه را در مدل های یادگیری ماشین افزایش خواهد داد. مدل های یادگیری ماشین ترکیبی عملکرد بهتری را در مقایسه با الگوریتم های فردی نشان می دهند، چراکه قابلیت انطباق، پردازش موازی و مدیریت داده های از دست رفته را دارند. علی رغم پیشرفت های اخیر، هنوز چالش هایی به دلیل عدم قطعیت داده ها و دینامیک بودن پدیده های هواشناسی، باقی مانده اند. الگوریتم های یادگیری ماشین، اگرچه ابزاری قوی در برآورد PM2.5 بر اساس شاخص AOD ارائه می دهد، لیکن تحقیقات آتی در راستای رفع محدودیت ها و بهینه سازی عملکرد مدل متناسب با تغییرات محیطی، ضروری است.

خشکسالی یکی از مهمترین مخاطرات طبیعی است که برآورد و پایش صحیح آن تاثیر زیادی بر مدیریت و کاهش خسارات ناشی از این پدیده دارد. امروزه علاوه بر شاخصهای خشکسالی مبتنی بر داده های اقلیمی، شاخص های سنجش از دوری خشکسالی نیز به طور گسترده خصوصا در مناطقی که با کمبود داده های اقلیمی مواجه هستند، مورد استفاده قرار می گیرند. با توجه به دسترسی مناسب به تصاویر ماهواره ای و اطلاعات قابل توجه ارائه شده توسط این تصاویر، این شاخص ها عملکرد نسبتا مناسبی را ارائه می دهند. همچنین شاخص های ترکببی سنجش از دوری شاخص های نسبتا جدید و چند متغیره ای هستند که برای پایش خشکسالی، تلفیقی از شاخص های سنجش از دوری را در نظر می گیرند. مطالعات نشان داده است اثربخشی این شاخص ها می تواند تحت تاثیر منطقه مورد مطالعه نیز قرار گیرد. با توجه به اهمیت ارزیابی کارآیی روش های نوین در پایش خشکسالی، عملکرد شاخص ترکیبی سنجش از دور CDI با شاخص های سنجش از دوری VCI، TCI، VHI و PCI در استان چهارمحال و بختیاری مقایسه گردید. شاخص CDI ترکیبی از شاخص های VCI، TCI و PCI می باشد. بدین منظور مقادیر شاخص های مذکور با مقادیر شاخص خشکسالی اقلیمی SPI در دوره آماری 2020-2001 و با در نظر گرفتن تاخیر زمانی 0 تا 8 ماه از طریق محاسبه ضریب تعیین مقایسه شدند. برای هر شاخص تاخیر زمانی که بالاترین ضریب تعیین را ارائه نمود، مشخص شد. برای محاسبه SPI، از داده های بارش 19 ایستگاه باران سنجی منطقه مطالعه در مقیاسهای زمانی 3 و 6 ماهه استفاده شد. نتایج نشان داد شاخص ترکیبی CDI با اختلاف قابل توجه بیشترین تطابق را با مقادیر SPI ارائه می دهد. بر اساس نتایج، بالاترین ضریب تعیین برای شاخص VCI در مقیاس زمانی شش ماهه با تاخیر زمانی 3 ماه به طور میانگین برابر 0.30 می باشد. برای شاخص TCI، مقدار R2 میانگین برابر 0.50 در هر دو مقیاس سه و شش ماهه و بدون تاخیر زمانی می باشد. R2 میانگین برای شاخص VHI در مقیاس شش ماهه با تاخیر دو ماه برابر 0.41 محاسبه شد. ضریب تعیین میانگین برای PCI در مقیاس سه ماهه و بدون تاخیر زمانی برابر 0.32 به دست آمد. در نهایت شاخص CDI عملکرد بسیار بهتری را ارائه کرد. مقادیر  R2میانگین در هر دو مقیاس زمانی سه و شش ماهه و بدون تاخیر زمانی برابر 0.83 به دست آمد. بنابراین در حالیکه هر یک از سه شاخص  VCI، TCI و PCI به صورت مجزا تطابق نسبتا ضعیفی را با SPI ارائه کردند، تلفیق آنها در قالب شاخص CDI تطابق فابل توجهی را با SPI ارائه کرد.

گرمایش جهانی ناشی از افزایش غلظت گازهای گلخانه ای در دهه های اخیر باعث تغییرات قابل توجهی در فراسنج های اقلیمی شده است که می تواند منابع آب سطحی و به تبع آن تولید انرژی برق آبی را تحت تأثیر قرار دهد. حوضه آبریز کارون به عنوان یکی از مهم ترین منابع تأمین آب و تولید برق آبی در کشور، به واسطه وجود سدهای مخزنی بزرگ از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش، تأثیر تغییر اقلیم بر منابع آب سطحی حوضه آبریز کارون و تولید برق آبی سد شهید عباسپور در دوره های آتی تحت سناریوهای انتشار RCPs ارزیابی شد. برای این منظور از شبکه عصبی مصنوعی (ANN) جهت مدل سازی و پیش نمایی داده های هیدرو-اقلیمی و تولید انرژی برق آبی استفاده گردید. نتایج شبیه سازی نشان داد که در دوره های آتی، میزان تولید انرژی برق آبی در محدوده  5/2 درصد افزایش تا 3/22 درصد کاهش نسبت به دوره پایه متغیر خواهد بود. همچنین، تحت سناریوی خوش بینانه(RCP2.6)،تغییرات انرژی برق آبی روند افزایشی غیرمعنی دار داشت، درحالی که تحت سناریوهای بدبینانه (RCP4.5 و RCP8.5)، کاهش معنی دار تولید انرژی برق آبی تأیید شد. این نتایج نشان می دهد که تغییرات اقلیمی می تواند اثرات منفی قابل توجهی بر منابع آب سطحی و تولید انرژی برق آبی در آینده داشته باشد و مدیریت منابع آب و برنامه ریزی بلندمدت در این زمینه ضروری است.

امروزه سیل به عنوان پدیده ای چندوجهی و پیچیده مطرح که با ظهور محرک ها و عوامل جدید با روی آوری به الگوواره های غیر کالبدی و غیر مهندسی، تنوعی از رویه ها و الگوها به منظور مقابله و مدیریت سیلاب ها آمیخته شده با مداخلات انسانی شکل گرفته است. لذا نظریه های نهادگرایی و مکتب نو نهادگرایی ازجمله نظریه های پیشگام در سه دهه اخیر به منظور مدیریت پایدار شهری با تأکید بر نقش نهادها در وضع قوانین، هماهنگی بین سازمان ها و افزایش آگاهی عمومی، در راستای ایجاد ساختارهای مناسب و تقویت همکاری بین تمامی ذینفعان راهکارهایی برای کاهش آسیب پذیری جامعه در برابر مخاطراتی مانند سیل مطرح شده اند.  هدف این پژوهش، بررسی ظرفیت ها و کاستی های ساختاری-نهادی شهرستان آق قلا در مدیریت بلایا با تمرکز بر سیل سال 1398 و رویکرد جامعه محور است. بدین منظور از روش تحقیق  ترکیبی (کمّی و کیفی) و مبتنی بر چارچوب سیاسی توسعه و تحلیل نهادی (PIAD) به عنوان یکی از چارچوب های جامع تحلیل نهادی استفاده شده است. ابزار جمع آوری داده های پژوهش شامل یک پرسشنامه محقق ساخته و داده های پیمایشی گردآوری شده از شهرستان آق قلا در سال 1402 خورشیدی با حجم نمونه 400 نفر و مقایسه با داده های تحلیل ثانویه اسناد معتبر کشوری در حوزه اجتماعی در زمان وقوع سیل سال 98 است. یافته های تحقیق بیانگر حضور مجموعه ای از شواهد در خصوص کمبودها و نقایص ابعاد اجتماعی پشتیبان سیلاب به عنوان یکی از اضلاع کانونی مدیریت مطلوب سیلاب های شهری در کنار سایر متغیرهای برون زا در چارچوب (PIAD) است. درمجموع نتایج نهایی بیانگر لزوم تجدیدنظرهای جدی در نوع دیدگاه به حوزه عمومی شهر یا متغیر جامعه و ویژگی های آن به دلیل نقش پراهمیت آن در مدیریت بلندمدت، جامعه محور، مشارکتی و پایدار سیلاب های شهری به عنوان یک مخاطره پیچیده شهری است.

این پژوهش با هدف بررسی نقش لندفرم ها در میزان فرسایش خاک در حوضه های دامنه جنوبی توده کوهستان سهند انجام شد. با استفاده از مدل اصلاح شده جهانی فرسایش خاک (RUSLE) و سامانه گوگل ارث انجین (Google Earth Engine)، عوامل مؤثر بر فرسایش شامل فرسایندگی بارش (R)، فرسایش پذیری خاک (K)، طول و شدت شیب (LS)، مدیریت پوشش گیاهی (C) و عملیات حفاظتی خاک (P) مورد ارزیابی قرار گرفت و طبقه بندی لندفرم ها نیز در این سامانه انجام گرفت. نتایج تحقیق نشان داد که مناطق با فرسایش خیلی زیاد و زیاد با مساحتی حدود 45/0 درصد معادل 33/17 کیلومترمربع را شامل می شود. این مناطق در بالادست حوضه که دارای ارتفاع بالا، میانگین بارندگی بیشتر و دارای پوشش گیاهی کمتری بوده رخ داده است. مناطق با فرسایش خیلی کم و کم مساحتی حدود 54/95 درصد معادل 11/3623 کیلومترمربع بوده است که در مناطق دارای پوشش گیاهی پر تراکم، بارندگی کم تر و در مناطق دشت ها و مسطح بوده است. علاوه بر این، تحلیل لندفرم های منطقه نشان داد که بیش ترین میزان فرسایش در لندفرم های آبراهه ها، پرتگاه ها و دره های باریک مشاهده می شود. در حالی که لندفرم های مسطح تر نظیر دشت ها و تراس های آبرفتی از فرسایش کمتری برخوردارند. استفاده از سامانه GEE در این پژوهش قابلیت بالای آن را در ترکیب و تحلیل داده های جغرافیایی مقیاس پذیر نشان داد و روشی مؤثر برای مدیریت پایدار اراضی و کاهش فرسایش خاک فراهم آورده شد. این یافته ها می توانند در برنامه ریزی های مدیریتی و اجرای عملیات حفاظتی در حوضه های آبخیز مشابه، توسط مسئولین و محققین مورد استفاده قرار گیرند.

تغییرات اقلیمی و به دنبال آن رخداد وقایع حدی نظیر طوفان های گردوغبار علاوه بر اختلال در محیط زیست، تأثیر مستقیم بر سلامت انسان و روند طبیعی زندگی داشته و طی سال های اخیر در بخش کشاورزی پیامدهای نامطلوبی را بر جای گذاشته است. در این پژوهش برای پیش نگری و مدل سازی طوفان های گردوغبار، داده های ساعتی گردوغبار، میانگین دما، رطوبت نسبی، سرعت و جهت باد در برخی از ایستگاه های سواحل خلیج فارس (آبادان، اهواز و بوشهر) با طول دوره آماری ۳۷ سال (۲۰۲۳-۱۹۸۷) گردآوری شد. پیش نگری تعداد روزهای همراه با طوفان های گردوغبار در مقیاس فصلی با استفاده از مدل شبکه عصبی پرسپترون چندلایه و مدل فصلی SARIMA انجام شد. براساس نتایج حاصل از شبکه عصبی پرسپترون چندلایه، ضریب همبستگی بین مقادیر مشاهداتی و پیش نگری شده برای سه ایستگاه همدیدی آبادان، اهواز و بوشهر به ترتیب برابر با ۴۳/۰، ۵۰/۰ و ۹۰/۰ و مقدار RMSE برابر با ۹۶/۶، ۹۷/۱ و ۱۶/۰ بوده و نسبت به مدل SARIMA خطای کمتر، همبستگی بیشتر و عملکرد بهتری در پیش نگری داشته است. پیش نگری با شبکه عصبی برای ۱۶ سال آینده (۲۰۴۰-۲۰۲۴) بیشترین احتمال رخداد گردوغبار را در فصل بهار و کمترین مقدار را برای پاییز نشان داد. شدت گردوغبار نیز طی دوره های مشاهداتی و آینده در آبادان بیشتر از بقیه ایستگاه ها بوده است. مسیریابی ذرات گردوغبار با مدل HYSPLIT و  به روش پسگرد در سه ارتفاع ۲۰۰، ۱۰۰۰ و ۱۵۰۰ متری، ایجاد ذرات گردوغبار در عراق، قسمت هایی از سوریه و عربستان و حرکت آن به سمت غرب و جنوب غرب ایران را برای تاریخ های مشترک در سه ایستگاه تصدیق می کند و نتایج آن مطابقت خوبی را با عمق اپتیکی گردوغبار، تراکم گردوغبار سطحی و نحوه حرکت توده غلظت بر اساس مدل های NAAPS و COAMPS نمایش می دهد. نتایج این مطالعه می تواند در مدیریت پیامدهای ناشی از طوفان گردوغبار و برنامه های مقابله با بیابان زایی در مناطق تحت مطالعه مؤثر باشد.